Asi pred 50 rokmi Heinrich Casimir zistil, že vo vákuu medzi dvoma povrchmi existuje určitá príťažlivosť. Táto sila môže vytvoriť skutočnú revolúciu vo vede.
Ak vezmete dve zrkadlá a nastavíte ich do prázdnej polohymedzi nimi začína príťažlivosť, pretože medzi nimi je vákuum. Tento fenomén objavil Casimir v roku 1948, keď sa venoval výskumnej činnosti vo vedeckom centre v Eindhovene. Tento fenomén sa nazýva Casimirov efekt a sila, ktorá vzniká medzi dvoma zrkadlami, sa nazýva Casimirova sila.
Dlho sa verilo, že Casimirov efekt jenič viac ako zábavná teória. V posledných rokoch sa však o tento jav zvyšuje záujem. Zistilo sa, že sila Casimiru priamo ovplyvňuje mikroskopické mechanizmy a vďaka pokroku v technickom vybavení je možné túto silu merať so zvýšenou presnosťou.
Tento účinok môže predstavovať určitýzáujem o základnú fyziku. Existuje mnoho teórií, podľa ktorých sú rozšírené ďalšie dimenzie v desaťdimenzionálnych a jedenásťdimenzionálnych teóriách. V súlade s týmito teóriami existuje určitá odchýlka od Newtonovej štandardnej gravitácie vo vzdialenosti najmenšej frakcie milimetra. Meraním účinku Casimirovho efektu je preto možné overiť údaje hypotéz.
Casimirova štúdia koloidných roztokov
Pracuje vo vedeckom centre v Eindhovene v Casimireskúmali vlastnosti charakteristické pre koloidné roztoky. Sú to materiály s vysokou viskozitou, ktoré majú častice s mikronovou veľkosťou. Ich vlastnosti určujú Van der Waalsove sily - jedná sa o atraktívne sily na dlhé vzdialenosti, ktoré vznikajú medzi molekulami a atómami, ktoré sú neutrálne.
Theo Overbeck, kolega z Casimiru, to poznamenalTeória Fritza Londýna o opise síl Van der Waalsa nemôže poskytnúť správny odhad experimentálnych údajov. Požiadal Casimira, aby sa zaoberal touto otázkou. Casimir zistil, že nie je možné správne opísať pozorovanú interakciu medzi 2 neutrálnymi molekulami na základe skutočnosti, že rýchlosť svetla je konštantná.
Potom vedec poznamenal, že tento výsledokmožno opísať, ak sa berú do úvahy atómové fluktuácie. Fluktuácia je termín, ktorý charakterizuje všetky druhy fluktuácií a periodických zmien. Vedec si potom myslel, že namiesto dvoch molekúl môžete nainštalovať dve zrkadlá, ktoré by boli odrazené od seba otočené. Predpovedal teda príťažlivú silu, ktorá existuje medzi reflexnými platňami.
Dynamický Casimirov efekt
Podľa kvantovej teórie vákuum nie jeje obyčajná prázdnota. V ňom sa pravidelne pozorujú výkyvy energie - rodia sa a odumierajú virtuálne častice a antičastice. Sú schopní vyvíjať tlak. Tento jav sa nazýva „statický Casimirov efekt“. Dokázali to experimenty. Teoreticky však stále existuje dynamický Casimirov efekt - transformácia fluktuácií vákua na reálne častice (napríklad fotóny). Tento účinok pozorovali vedci.
S dynamickým účinkom Casimir by malzrkadlá kmitajú a ich rýchlosť by mala byť porovnateľná s rýchlosťou svetla. Za týmto účelom museli fyzici inštalovať kovové povrchy v silnom magnetickom poli. Oscilačná rýchlosť tohto poľa bola jedenásť miliárd krát za sekundu. Povrchy sa začali deformovať rýchlosťou 5% svetla a na výstupe sa zistil výskyt fotónov. Podľa vlastností fotónov by sa dalo tvrdiť, že vznikli v pároch.
